
- •1. Архитектура пэвм и ее подсистемы ввода-вывода. Классификация интерфейсов и периферийных устройств (пу), отличительные признаки. Архитектура, топология.
- •2. Основные принципы программирования доступа к пу. Сигналы, протоколы. Особенности адресации. Методы управления обменом. Регистровая программная модель пу.
- •3. Прерывания, таймеры, контроль достоверности передачи данных. Физический интерфейс.
- •4. Системная периферийная шина pci, история создания, основные характеристики. Архитектура и топология. Конфигурационный механизм. Автоконфигурация.
- •5. Транзакция pci, фазы транзакции. Протокол, сигналы, временные диаграммы. Арбитр шины. Контроль достоверности передачи.
- •6. Шина pci: механизмы доступа к устройствам, особенности адресации устройств, особенности механизма прерываний устройств pci
- •7. Электрический интерфейс pci. Механический интерфейс (разъемы и слоты). Карты pci
- •8. Назначение шины pci-X, предпосылки ее создания. Модификации: протокола обмена, конфигурационных регистров, электрического и физического уровней. Шина pci-X 2.0 - основные отличия от pci.
- •9. Транзакции pci-X: типы, форматы атрибутов. Режимы pci-X. Механизм обмена сообщениями. Механизм ecc. Корректирующие коды и помехоустойчивое кодирование
- •10. Конструктивное исполнение устройств agp. Назначение шины, особенности применения. Отличия от pci. Топология agp.
- •11. Протокол, сигналы и линии agp. Конвейерные транзакции agp. Два метода подачи запроса. Графическая апертура.
- •13. Архитектура pci Express. Уровни протокола, форматы пакетов, кодирование, возможности управления и настройки.
- •14. Пакеты уровня транзакций. Качество обслуживания (QoS), и виртуальные каналы. Форматы заголовков. Поле «дайджеста» (crc-код).
- •15. Пакеты канального уровня. Оборачивание tlp. Физический уровень. Кодирование 8b/10b. Коммутаторы. Физический интерфейс. Перспективы развития.
- •16. Назначение lpc, место в общей системной шине пэвм. Топология. Протокол, физический интерфейс, формат транзакции. Чип ввода-вывода Super I/o.
- •17. Протокол шины lpc, логическая и физическая структуры. Сигналы шины lpc. Протоколы dma, ecp. Режимы протокола. Фазы транзакции.
- •20. Жесткий диск типа «винчестер». Принцип магнитной записи. Законы Гаусса. Закон индукции Фарадея. Теорема о циркуляции магнитного поля. Типы магнитной записи. Классификация жестких дисков.
- •22. Кодирование двоичной информации. Проблема синхронизации. Базовые методы кодирования: fm, mfm, rll, prml.
- •24 Тракт чтения. Тракт записи. Плотность записи. Методики повышения плотности записи.
- •25 Протоколы обмена ata, режимы pio, dma и udma. Электрический интерфейс. Сигналы atа, переопределение сигналов в режиме Ultra dma. Регистры устройства ata. Протокол взаимодействия хоста и устройства.
- •27. Архитектура шины Ultra ata, пропускная способность шины, синхронизация. Интерфейс atapi. Дополнительные функции ata: smart, Security, hpa, nv Cache.
- •40. Канальный уровень sas, способы маршрутизации. Архитектура экспандера.
- •42. Дисковые массивы: технология raid, архитектура, уровни, отказоустойчивость.
- •43. Массивы raid 0, raid 1, оценка надежности.
- •45. Массивы raid 2, raid 3, raid 4. Восстановление одного диска.
- •46. Массив raid 5. Способ восстановления данных. Вероятность выхода из строя raid 5.
- •47.Массив raid6. Способ восстановления данных. Вероятность выхода из строя raid 6.
- •48. Расширенные уровни raid: 1е, 5е, 5ее, 6е. Гибридные массивы.
- •49.Накопители на магнитной ленте. Основные характеристики: технология, метод сжатия, размер буфера, интерфейс. Устройства чтения/записи на ленту. Форматы qic, Travan, slr, dat.
- •51. Prml-кодирование. Блок-диаграмма канала pr4. Блок-диаграмма системы prml. Форма сигнала и магнитные поля. Ml-детектор vs. Пороговый детектор.
- •66. Звуковая карта, типовая схема, параметры.Кодек ac’97. Интерфейс ac'97: структура кодека, протокол, сигналы.
- •80. Интерфейс Centronics. Характеристики, принцип действия, сигналы, протокол. Механизм spp. Особенности применения.
- •81. Стандарт ieee 1284-1994. Режимы полубайтного ввода, двунаправленного байтного ввода, epp, ecp. Согласование режимов ieee 1284.
- •82. Стандарт ieee 1284-1994. Физический и электрический интерфейс. Требования к передатчикам и приемникам. Принципы взаимодействия шин расширения и интерфейсов пу. Конфигурирование lpt-портов.
- •83. Интерфейс rs-232c. Характеристики, сигналы, протоколы, электрический интерфейс. Особенности применения. Программная модель, порт com. Стандарты последовательных интерфейсов.
- •84. Последовательность управляющих сигналов. Аппаратное управление потоком. Программный протокол управления потоком xon/хoff.
- •86. Физический интерфейс usb, кабели и разъемы. Кодирование nrzi. Хаб usb, структура.
- •87. Api: uhci, ohci, ehci, spb. Интерфейс usb otg. Беспроводной интерфейс wusb.
- •88. Интерфейс 1394 (FireWire). Архитектура, топология, характеристики. Уровни протокола, форматы пакетов, режимы обмена. Протокол самоконфигурирования. Программные интерфейсы.
- •89. Обмен данными, транзакции интерфейса 1394. Синхронная передача. Асинхронные транзакции (субакции). Пакеты. Изохронные передачи. Арбитраж. Физический интерфейс, разъемы и кабели. Протоколы обмена.
- •90. Интерфейс Bluetooth. Интерфейс uwb.
47.Массив raid6. Способ восстановления данных. Вероятность выхода из строя raid 6.
RAID 6
Похож на RAID 5, но имеет более высокую степень надежности — под контрольные суммы выделяется емкость 2-х дисков, рассчитываются 2 суммы по разным алгоритмам, причем с чередованием. Благодаря этому решается задача устойчивости к отказу сразу двух дисков, а также ускорения и защиты процесса восстановления массива при отказе одного диска.
Вместе с тем скорость чтения и особенно записи снижается, если не применяется достаточно мощный контроллер. Кроме того, затраты на избыточность составляют уже два диска, а для массива необходимо не менее 4 дисков.
RAID6 реализуется только в мощных контроллерах и применяется для общих серверных задач, где высок риск потери ценных данных. Не теряет производительности при потере одного из дисков, что важно для некоторых задач.
Вероятность выхода из строя
Восстановление данных
48. Расширенные уровни raid: 1е, 5е, 5ее, 6е. Гибридные массивы.
RAID 1E
RAID1Eсуществует в различных вариантах, которые объединяет общий принцип – использование распределения данных одновременно с дублированием на тех же дисках. Обычно выполняется дублирование по страйпам (каждый страйп записывается дважды), еще лучше – с переменой порядка стрипов (как на диаграмме), что дает возможность восстановить данные, если выйдут из строя более одного диска, расположенные в массиве не рядом друг с другом. Также применяется двукратная запись одного стрипа, что по сути мало отличается от первого способа.
Основное преимущество RAID1E– возможность реализации на массивах с нечетным количеством дисков, что невозможно дляRAID0. Сохранены все преимуществаRAID1, равно как и недостатки, главный из которых – потеря 50% полезной емкости дисков на избыточность.
RAID 5E, 5EE и 6E
Массивы RAID5Eи 6Eотличаются тем, что включают в свой состав на один диск больше, чем требуется. При этом на каждом диске создается свободная зона, которая будет использована при выходе из строя одного из дисков (виртуальныйsparedisc). В процессе восстановления выполняется «компрессия» массива (с заполнением резервных зон), и на выходе получается обычныйRAID5/6. Чтобы он снова стал 5E/6E, требуется «декомпрессия» с применением нового диска.
Массив RAID5EEиспользуется чаще, поскольку он использует распределение по дискам резервных зон в том же порядке, что и блоков четности. В итоге нагрузка на диски становится более равномерной, а процесс «компрессии» проходит значительно быстрее (восстановленный блок пропавшего диска записывается вместо предусмотренной в каждом страйпе резервной зоны).
Данный массив обладает большей избыточностью (на один диск), но позволяет обойтись без резервного диска, который обычно простаивает. С другой стороны, при наличии нескольких массивов резервный диск отводится только один, что позволяет сэкономить.
Гибридные массивы
Если в массиве RAIDимеется более 3 дисков, то появляется возможность построения гибридного, или многоуровневого массива, в котором сочетаются структуры сразу двух массивов различного типа. Это позволяет получить сумму преимуществ двух типов, но за счет усложнения логики работы и затрат на диски.
Как правило, в многоуровневых массивах стараются сочетать высокое быстродействие массива типа RAID0 и отказоустойчивостью массивов других типов. За счет применения большого количества дисков это удается сделать.